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背景 負電源軌與主要的 IC 構件配合使用，例如：數模轉換器 (DAC)、模數轉換器(ADC)、運算放大器和 GaAs FET 偏置電路等。對稱的電源 (軌) 可處理 AC 信號，并且不會產生 DC 偏移。顯然，假如僅存在一個正電源軌，那么輸出信號通常只能采取正值 (取決于電路拓撲);然而，如果有了正電源軌和負電源軌，則輸出信號就可從負電壓擺動至正電壓。再者，在諸如過程控制等實際信號為雙極型的應用中，負電源是很重要的。以電動機控制為例，正電壓會引起“順時針”旋轉，負電壓將引起“逆時針”旋轉，而電壓振幅則控制著電動機轉速的高低。 負 LDO 可精巧地為負電源軌提供干凈的電源。有很多種負 LDO 應用，包括： ●軍事 - 雷達、聲納、熱成像儀、監控系統 ●工業 - CCD 和 IR 攝像機、實驗室/測試設備、數據采集系統、血液/血糖設備、電機、振動控制、功率分析儀 ●醫療 - MRI 設備、牙科 X 光系統、超聲波設備、血液分析儀、內窺鏡 ●通信 - 光學模塊、光纖收發器 ●汽車 - 天線 ● RF 應用 - 雷達、光學收發器、功率放大器、高精度儀表 傳統上，高性能負輸出開關穩壓器或負輸出充電泵一直在這些應用中使用，其可提供較低的輸出電壓和極少的熱堆積。不利的一面則通常是成本、復雜性 (在某些場合) 和輸出噪聲。然而，憑借改進的 LDO 設計方法 (包括用于實現較高工作效率的較低基準電壓和較低壓差電壓)，低壓差穩壓器在此類應用的使用率如今會不斷地提高。此外，有些負電源軌還需要進行準確的調節，而且，低噪聲、快速瞬態響應及優良的電源抑制在許多場合中也是期望的特性。 上述問題的一種理想解決方案將是具有中高級電流能力和寬輸入/輸出電壓范圍的低噪聲負 LDO。凌力爾特推出了一款旨在解決此類問題的新產品。 1.5A 低噪聲負 LDO LT3015 是一款 1.5A 負低壓差線性穩壓器，其具有快速瞬態響應、低噪聲和精準電流限值。憑借其 -1.8V 至 -30V 的寬輸入電壓范圍及 -1.220V 至 -29.5V 的可調輸出電壓，該器件的共發射極 NPN 功率晶體管設計只需單個電源，并實現了一個 310 mV (滿負載時的典型值) 的低壓差電壓。在 10Hz 至 100kHz 帶寬范圍內，輸出電壓噪聲僅為 60μVRMS。LT3015 具有 1.1mA 的工作電流，并在停機時減至 冷卻特性 LT3015 的創新設計提供了多項可在任何設計中實現簡單和高性能的特性。高增益帶寬誤差放大器可提供快速瞬態響應和高電源抑制比 (PSRR)。此外，該器件的 PSRR 性能指標相比于領先的正 PNP LDO 穩壓器改善了 4倍，并且甚至到 10MHz 頻率下都保持了很高的抑制水平 (>25dB)，見圖 2 和圖 3。 在 LDO 由一個前端開關電源供電的應用中，LT3015 的 ±15% 精準電流限值是特別有幫助。該精度可實現嚴格的調節并對電感器大小具有限制作用，便于縮小解決方案尺寸。LT3015 實現了低輸出電壓噪聲 (60μVRMS)，但并不需要像大多數低噪聲穩壓器常見的那樣采用一個外部旁路電容器，從而簡化了設計。 通過并聯以提供較高的輸出電流 LT3015 很適合于多種創新的電路實現方案。如圖 4 所示，可采用主-從配置將兩個 LT3015 并聯起來以提供較高的輸出電流。穩壓器輸入電流中的任何差異被 LT1366 運放所放大，這反過來又把電流驅動至從屬穩壓器的電阻分壓器之中，以平衡穩壓器之間的均流。請注意，如果打算僅直接并聯兩個穩壓器而不使用一個運算放大器，那么兩個基準電壓之間的細小偏差將導致那個采用最高基準的穩壓器提供大部分的負載電流。 應選擇合適的電阻器 R5，以使其不要在運放的輸出端上產生過大的電流擺幅，從而讓從屬器件的 ADJ 引腳達到平衡狀態。此外，R5 還通過解除補償電容器 C3 與從屬穩壓器之 ADJ 引腳之間的耦合而對環路穩定性有所幫助。另外，并聯多個穩壓器也是件相當容易的事情。需要做的只不過是為每個附加的穩壓器增設一個運放和一個檢測電阻器，這基本上就是圖 4 中之從屬穩壓器的一個“復制品”。 結論 相比于其同等的正 LDO，設計精良的負 LDO 需要稍微多花一點心思。負 LDO 用于給跨各種不同市場區隔之眾多應用中的主要構件 IC 供電，例如：運算放大器、ADC 和 DAC。凌力爾特擁有一個不斷成長的負 LDO 產品庫，而我們新推出的 LT3015 是一款創新型 1.5A 器件，其可提供低壓差、高準確度輸出電壓、低輸出電壓噪聲、快速瞬態響應、高 PSRR，并具備通過并聯以提供較高輸出電流的能力，而所有這些特性均被整合在多種耐熱性能增強型封裝之中。這為設計人員提供了一種適合其負電源軌的簡單易用型選擇。 |
